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Description
Mind Map by Raul Munoz, updated more than 1 year ago
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Created by Raul Munoz
about 6 years ago
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Introduccion Arquitectura de
Computadoras
- CPU
- -Interpreta
instrucciones
- PROCESADOR I: Este debe de ser
capaz de hacer unas operaciones
aritmeticas logicas basicas, a partir
de las cuales se pueden resolver
problemas mas complejos.
- PROCESADOR I: Este debe de ser
capaz de hacer unas operaciones
aritmeticas logicas basicas, a partir
de las cuales se pueden resolver
problemas mas complejos.
- Arquitectura de Computadoras: Von
Neumann
- PROCESADOR=Sistema|Memoria-Unidades
de E/S = Interconexion|
- La ejecucion de las instrucciones se produce de manera
secuencia: Despues de ejecutar una instruccion se ejecuta la
sigueinte instruccion que hay en la memoria principal, pero
se puede romper la secuencia de ejecucion utilizando
instrucciones de ruptura de secuencia.
- ARITMETICAS:
Suma|Resta|Multiplicacion|Division.
- EL OBJETIVO DE LA ARQUITECTURA ES
CONSTRUIR UN SISTEMA FLEXIBLE QUE PERMITA
RESOLVER DIFERENTES TIPOS DE PROBLEMAS:
- Ruptura de Secuencia: Salto condicional| Salto incondicional.
- Programa + Datos -> Memoria
- Logicas: AND|OR|XOR|NOT
- TRANSFERENCIA DE DATOS: Mover un
dato de una localizacion a otra
- TRANSFERENCIA DE DATOS: Mover un
dato de una localizacion a otra
- Logicas: AND|OR|XOR|NOT
- Ruptura de Secuencia: Salto condicional| Salto incondicional.
- EL OBJETIVO DE LA ARQUITECTURA ES
CONSTRUIR UN SISTEMA FLEXIBLE QUE PERMITA
RESOLVER DIFERENTES TIPOS DE PROBLEMAS:
- ARITMETICAS:
Suma|Resta|Multiplicacion|Division.
- La ejecucion de las instrucciones se produce de manera
secuencia: Despues de ejecutar una instruccion se ejecuta la
sigueinte instruccion que hay en la memoria principal, pero
se puede romper la secuencia de ejecucion utilizando
instrucciones de ruptura de secuencia.
- Arquitectura Harvard
- El procesador dispone de un sistema de conexion
independiente para acceder a la memoria de
instrucciones y a la memoria de datos.
- Cada memoria y cada conexion pueden tener caracteristicas diferentes:
Por ejemplo, el tamaño de las palabras de memoria, el tamaño de cada
memoria y la tecnologia utilizada para implementarlas.
- Debe haber un mapa de direcciones de instrucciones
y un mapa de direcciones de datos separados.
- Los microcontroladores y el DSP (Procesador de señales digitales) son
dos tipos de comptadores que utilizan arquitectura harvard.
- Microcontroladores
- Es un sistema encargado de controlar el funcionamiento de un dispositivo, por
ejemplo, controlar que el nivel de un deposito de agua este siempre entre un nivel
minimo y un nivel maximo o controlar las funciones de un electrodomestico.
- Un microcontrolador se considera un computador dedicado. Dentro de la
memoria se almacena un solo programa que controla un dispositivo.
- Aplicaciones de Microcontroladores
- Estructura de un Microcontrolador
- 1. Unidad de Proceso | 2. Dispositivos de
Entrada y Salida. | 3.Recursos auxiliares.
- 1. Procesador | Memoria de programa | Memoria de datos |
Lineas de interconexion. 2. Temporizador | Convertidor A/D |
Comparadores Analogicos | Puertos de comunicacion. 3.
Circuito de reloj | Modos de bajo consumo | Temporizador de
vigilancia | Reinicializacion o reset de procesador.
- 1. Procesador | Memoria de programa | Memoria de datos |
Lineas de interconexion. 2. Temporizador | Convertidor A/D |
Comparadores Analogicos | Puertos de comunicacion. 3.
Circuito de reloj | Modos de bajo consumo | Temporizador de
vigilancia | Reinicializacion o reset de procesador.
- 1. Unidad de Proceso | 2. Dispositivos de
Entrada y Salida. | 3.Recursos auxiliares.
- Telecomunicaciones: Se utilizan en los telefonos moviles | Productos de gran
consumo: Lavadoras, microhondas, lavavajillas. | Automocion: Airbags,
Frenado. | Informatica: HDD, Teclado. | Industria: Robotica, Motores.
- Estructura de un Microcontrolador
- Aplicaciones de Microcontroladores
- Un microcontrolador se considera un computador dedicado. Dentro de la
memoria se almacena un solo programa que controla un dispositivo.
- Es un sistema encargado de controlar el funcionamiento de un dispositivo, por
ejemplo, controlar que el nivel de un deposito de agua este siempre entre un nivel
minimo y un nivel maximo o controlar las funciones de un electrodomestico.
- Microcontroladores
- Los microcontroladores y el DSP (Procesador de señales digitales) son
dos tipos de comptadores que utilizan arquitectura harvard.
- Debe haber un mapa de direcciones de instrucciones
y un mapa de direcciones de datos separados.
- Cada memoria y cada conexion pueden tener caracteristicas diferentes:
Por ejemplo, el tamaño de las palabras de memoria, el tamaño de cada
memoria y la tecnologia utilizada para implementarlas.
- El procesador dispone de un sistema de conexion
independiente para acceder a la memoria de
instrucciones y a la memoria de datos.
- PROCESADOR=Sistema|Memoria-Unidades
de E/S = Interconexion|
- Memoria y E/S
- Las instrucciones que ejecuta el procesador y los datos
necesarios para cada instruccion estan almacenados
en la memoria principal, pero para introducirlos en la
memoria es necesario de un dispositivo de entrada.
- Instrucciones + Datos -> Dispositivo Entrada Memoria
- Estos resultados se deben representar a los
usuarios , por lo que es necesario algun tipo de
dispositivo de salida.
- En un computador con arquitectura VON NEWMANN, ademas del procesador son
necesarias otros elementos: DISPOSITIVOS DE SALIDA | MEMORIA PRINCIPAL
- Perifericos
- Segun la aplicacion del microcontrolador, son necesarios
unos u otros. Los recursos mas habituales que hay en la
mayoria de los microcontroladores son los siguientes:
- Circuito de Reloj | Temporizador | Temporizador de vigilancia | Convertidor ADC/DAC | Comparadores analogicos | Sistema
de proteccion de fallos de alimentacion | Modos de funcionamiento de bajo consumo | Modulos de comunicacion
- Circuito de Reloj | Temporizador | Temporizador de vigilancia | Convertidor ADC/DAC | Comparadores analogicos | Sistema
de proteccion de fallos de alimentacion | Modos de funcionamiento de bajo consumo | Modulos de comunicacion
- Segun la aplicacion del microcontrolador, son necesarios
unos u otros. Los recursos mas habituales que hay en la
mayoria de los microcontroladores son los siguientes:
- PROCESADOR DE SEÑALES
- Es un dispositivo capaz de procesar en tiempo real señales procedentes de diferentes
fuentes. Un DSP tiene caracteristicas propias de un microcontrolador y tambien de
los microprocesadores. | Dispone de un procesador con gran potencia de calculo
preparado para tratar señales en tiempo real y puede hacer operaciones aritmeticas.
- APLICACIONES DE DSP
- Procesamiento de Voz | Radar y sonar | Sismologia y Medicina | Reconocmiento
de voz | Procesamiento de Imagenes | Compresion de audio | Telefonos
moviles | Reproductor MP3 | Modems ADSI | Manos Libres | Osciloscopios
- Procesamiento de Voz | Radar y sonar | Sismologia y Medicina | Reconocmiento
de voz | Procesamiento de Imagenes | Compresion de audio | Telefonos
moviles | Reproductor MP3 | Modems ADSI | Manos Libres | Osciloscopios
- ORGANIZACION DE UN DSP
- El procesador habitualmente dispone de multiples ALU y multiplicadores que son
capaces de hacer distintas operaciones aritmeticas en un solo ciclo de reloj del sistema.
- El procesador habitualmente dispone de multiples ALU y multiplicadores que son
capaces de hacer distintas operaciones aritmeticas en un solo ciclo de reloj del sistema.
- APLICACIONES DE DSP
- Es un dispositivo capaz de procesar en tiempo real señales procedentes de diferentes
fuentes. Un DSP tiene caracteristicas propias de un microcontrolador y tambien de
los microprocesadores. | Dispone de un procesador con gran potencia de calculo
preparado para tratar señales en tiempo real y puede hacer operaciones aritmeticas.
- Perifericos
- En un computador con arquitectura VON NEWMANN, ademas del procesador son
necesarias otros elementos: DISPOSITIVOS DE SALIDA | MEMORIA PRINCIPAL
- Estos resultados se deben representar a los
usuarios , por lo que es necesario algun tipo de
dispositivo de salida.
- Instrucciones + Datos -> Dispositivo Entrada Memoria
- Sistema de Interconexion
- El medio de interconexion habitual en la Arquitectura de VON NEWMANN, es el bus un
medio de comunicacion compartido o multipunto, donde se conectan todos los
componentes que se quieren interconectar
- El sistema de interconexion es necesario pero generalmente
no se considera una unidad funcional del computador.
- Como se trata de un medio compartido, es
necesario un mecanismo de control y acceso de bus.
- PROCESADOR DE SEÑALES: Banco de Registros -> Banco de registros -> Unidad aritmetica logica ->
Unidad de control = BUS INTERNO DE DATOS E INSTRUCCIONES: Sistema de E/S -> Bus -> Memoria.
- PROCESADOR DE SEÑALES: Banco de Registros -> Banco de registros -> Unidad aritmetica logica ->
Unidad de control = BUS INTERNO DE DATOS E INSTRUCCIONES: Sistema de E/S -> Bus -> Memoria.
- Como se trata de un medio compartido, es
necesario un mecanismo de control y acceso de bus.
- El sistema de interconexion es necesario pero generalmente
no se considera una unidad funcional del computador.
- El medio de interconexion habitual en la Arquitectura de VON NEWMANN, es el bus un
medio de comunicacion compartido o multipunto, donde se conectan todos los
componentes que se quieren interconectar
- Las instrucciones que ejecuta el procesador y los datos
necesarios para cada instruccion estan almacenados
en la memoria principal, pero para introducirlos en la
memoria es necesario de un dispositivo de entrada.
- PROCESADOR II: Señales de control -> Datos
->Unidad Aritmetica Logica -> Resultados
- Cada instruccion maquina se ejecuta en el procesador genera un determinado
conjunto de señales a fin que la ALU haga una operacion determinada.
- INSTRUCCIONES DE TRANFERENCIA DE DATOS: Se
pueden mover datos entre diferentes localizaciones
del computador sin la intervencion de la ALU.
- Dentro del procesador es necesaria una unidad,
denominada unidad de control, que sea capaz
de interpretar las instrucciones para generar el
conjunto de señales de control necesarias para
gobenar la ejecucion de las instrucciones.
- Almacenar Datos: Bus de Datos -> BR | Recuperar Datos: BR -> Bus de Datos.
- Componentes Procesador
- Arquitectura RISC-CISC
- Caracteristicas de RISC/CISC
- Parametro: Tipo instrucciones, No. Isntrucciones, Duracion,
Formato, ejecucion, Duracion, Formato, Ejecucion, Modos
direccionamiento, Conjunto registros, Complejidad
- RISC: Simples, Reducido (30%-40%), Ciclo
Reloj, Fijo, Paralelo, Simple, Multiple
- CISC: Complejo, Extendido, Ciclos reloj,
Variable, Secuencial, Complejo, Unico.
- CISC: Complejo, Extendido, Ciclos reloj,
Variable, Secuencial, Complejo, Unico.
- RISC: Simples, Reducido (30%-40%), Ciclo
Reloj, Fijo, Paralelo, Simple, Multiple
- Parametro: Tipo instrucciones, No. Isntrucciones, Duracion,
Formato, ejecucion, Duracion, Formato, Ejecucion, Modos
direccionamiento, Conjunto registros, Complejidad
- RISC: Instrucciones de maquina -> Ejecucion de instrucciones |
CISC: Instrucciones maquina -> Conversion microcodigo ->
Microinstrucciones -> ejecucion de microinstruccion
- Caracteristicas de RISC/CISC
- Contador Programa | Memoria Instruccion | Unidad de Control | Banco
de registros | Memoria Datos | Unidad Aritmetica Logica | Unidad Punto
Flotante | Registro de Estado | Bus Control | Bus Instrucciones | Bus
Datos | Bus Direcciones | Bus compartido | Bus Particular.
- Arquitectura RISC-CISC
- Componentes Procesador
- Almacenar Datos: Bus de Datos -> BR | Recuperar Datos: BR -> Bus de Datos.
- Dentro del procesador es necesaria una unidad,
denominada unidad de control, que sea capaz
de interpretar las instrucciones para generar el
conjunto de señales de control necesarias para
gobenar la ejecucion de las instrucciones.
- INSTRUCCIONES DE TRANFERENCIA DE DATOS: Se
pueden mover datos entre diferentes localizaciones
del computador sin la intervencion de la ALU.
- Cada instruccion maquina se ejecuta en el procesador genera un determinado
conjunto de señales a fin que la ALU haga una operacion determinada.
- -Interpreta
instrucciones
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